以太坊：什么是“合并”，为什么要花这么长时间？

原标题：什么是“合并”，为什么花了这么长时间？

编译：WebX实验室

“合并”旨在将以太坊区块链从其当前的工作量证明 (PoW) 共识机制转变为旨在更快、更安全和更节能的权益证明 (PoS) 模型。 然而，将第二大区块链从一个系统调整到另一个系统是一个极其复杂的多步骤过程。 彻底评估每个决定很重要。 我们将带您了解导致协议这一新章节的原因和阶段。

“

什么是股权证明以及为什么需要它？

与要求矿工根据他们可以获得的计算能力竞争奖励的工作量证明相反，权益证明相对于以太币和时间的总量随机选择验证者。

与工作量证明不同，PoS 验证者不需要挖掘区块来维护网络。 相反，他们需要在被选中时创建新块，并在未被选中时验证其他块。 一旦参与者验证了最新的交易块，其他贡献者就可以证明（确认）该块是有效的。 当做出足够的证明时，一个新的块将被添加到网络中。 然后，网络按照每个验证者的股份比例，以区块链的本地货币以太币分配奖励。 然而，为了激励良好的行为，如果验证者离线（验证失败）或证明恶意（不良）交易，也会受到惩罚（削减），这可能导致验证者损失部分抵押的 ETH。

虽然成为验证者需要很高的技术知识和专业知识，但只要满足 32 ETH 的最低要求，任何人都可以加入。 那些达不到门槛的人仍然可以通过将以太币放入池中（由第三方管理）来做出贡献并获得一些奖励。

虽然工作量证明可靠且安全，但权益证明的相对优势包括：

“

以太坊合并的历史

以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 长期以来一直是权益证明共识机制的支持者2022以太坊节点数量，他早期和后期的著作都证明了这一点。 与以太坊目前资源密集型的PoW治理体系相比，PoS有望将网络的能耗降低至少99.95%。

它还将为 2023 年的分片链铺平道路，分片链有望消除数据拥塞、高额交易费用，并支持下一代第 2 层扩展系统。 根据以太坊基金会的说法，分片链为应用程序和聚合存储数据提供了一个额外的、更便宜的存储层。

与传统公司执行 ERC 标准或自上而下的规定不同，核心协议的任何重大变更都需要全球节点社区的共识。

由于所有以太坊更新和决策都经历了这个过程，一些批评者所说的过度延迟实际上是通过稳定、增量升级和跨几个核心元素的分叉（信标链、合并和分片链）进行的费力且仔细实施的网络集成。 他们每个人都相互依赖，以实现以太坊更具可扩展性、安全性和可持续性的完整愿景。

在撰写本文时，Buterin 表示合并将在 8 月进行。 届时，信标链（管理 PoS 的组件）将标志着其从工作量证明到权益证明的正式过渡。

（以太坊升级路径ethereum.org）

“

信标链的作用与合并

为了增加验证器的数量并使用 PoS 处理交易，以太坊主网（仍然使用工作量证明）需要与信标链（也称为共识层）合并。

信标链（与主网或实时区块链版本并行运行）于 2020 年 12 月 1 日中午启动，目前拥有超过 375,000 个活跃验证者，是负责控制权益证明的组件。

这也很重要，因为以太坊正在为分片链的下一个多阶段升级做准备，这将有助于扩展网络扩展和存储数据的能力。 虽然最初的计划是在 Merge 之前开发分片链，但由于 Arbitrum、Optimism 和 Loopring 等第 2 层扩展系统的加速增长，这种情况已经发生了变化。 因此，大多数以太坊社区将合并和过渡到权益证明视为更高优先级。

虽然信标链的作用预计会随着时间的推移而改变，但它将在很大程度上协调分片和利益相关者的网络。 由于信标链无法运行智能合约或处理账户，与主网合并会将此功能带入权益证明生态系统。

与 2016 年的 DAO 硬分叉（发生在 360 万 ETH 在 The DAO 黑客中被盗后，促使创建了一个名为 Ethereum Classic 的独立区块链）不同，以太坊在合并后将继续作为单一区块链运行。 互联网。 本质上，整个以太坊 PoW 链成为以太坊 PoS 链。 合并不会影响以太坊的数据层，因此在此过渡期间不会丢失任何交易。 然而，由于不再需要挖矿，矿工可以抵押他们的资产并帮助验证以太坊主网。

“

以太坊更新和分叉的时间表：

鉴于移动部件的数量和以太坊的市场影响，这可能是一个漫长的过程，但这些软件升级需要社区和核心开发人员进行严格测试，以减少任何错误或漏洞。 自令牌链推出以来，作为向权益证明过渡的一部分，一些值得注意的测试、升级和分叉包括：

“伦敦”硬分叉（2021 年 8 月 5 日）

信标链诞生后，“伦敦”硬分叉通过EIP-1559等各种改进，在很大程度上决定了矿工如何与以太坊交互并从中获利。 除了降低费用之外，对矿工的财务激励的另一个重大变化是“难度炸弹”，这将迫使工作量证明共识停止生产区块，使其无利可图。 伦敦硬分叉中包含的 EIP-3554 将定时炸弹推迟到 2021 年 12 月。不过，后来通过 Arrow Glacier 网络升级（见下文）将其延长了几个月。

可以在 Ethereum Cat Herders Medium 帐户上找到与伦敦硬分叉相关的 EIP 提案的概述。

Altair 升级（2021 年 10 月 27 日）

作为信标链的首次计划升级，Altair 升级对以太坊前端用户没有任何改变，但需要节点运营商升级其客户端。 没有进行任何升级的节点在合并后可能无法参与网络，并可能支付罚款。

箭头冰川（2021 年 12 月 9 日）

Arrow Glacier 网络升级将“难度炸弹”的发布日期推迟了几个月。 这是升级中的唯一变化。

以太坊在 Kiln 测试网上合并（2022 年 3 月 16 日）

随着 Klin 测试网的合并，以太坊在 3 月中旬达到了一个重要的里程碑。 这涉及与权益证明信标链合并的工作量证明执行层。 虽然合并在很大程度上取得了成功，但开发人员 Tim Beiko 发现客户并未按预期生产区块。

主网影子分叉（自 2022 年 4 月 12 日起）

本质上，影子分叉是 Merge 的试运行。 在不实际影响网络的情况下，他们通过在少量网络节点上进行测试来模拟从 PoW 到 PoS 的过渡情况。 在其几个测试网上运行影子分叉后，以太坊开发人员开始在以太坊的主网上对其进行测试。 主网影子分叉在以太坊的高流量主网上模拟 Merge，测试 Merge 在最真实的可能条件下的工作方式。

例如，根据以太坊基金会开发人员 Parithosh Jayanthi 的说法，虽然 Kiln 合并测试网旨在“让社区练习运行他们的节点、部署合约、测试基础设施等”，但主网影子分叉在压力测试方面更进了一步。互联网。 归因于范德韦登2022以太坊节点数量，这被认为是一个历史事件，也是决定最终合并时间的关键。

影子分叉上线后，开发团队注意到基于以太坊的软件系统提供商 Nethermind 和基于 Java 的开源以太坊客户端 Hyperledger Besu 存在一些问题。

总体而言，截至 2022 年 4 月和 2022 年 5 月，五个成功的主网影子分叉（还有更多计划）让以太坊开发人员乐观地认为，真正的合并可能终于在眼前。

“

合并后会发生什么？

从本质上讲，合并的目标是加快从工作量证明到权益证明的过程。 为了加快过渡，开发人员正在努力减少可能导致延迟的功能，并在合并完成后暂时禁用提取质押 ETH 的功能。 然而，这些可能会在合并后的“清理”升级中得到解决。

分片链：

虽然合并不会立即解决可扩展性挑战，但它将有助于为依赖功能齐全的 PoS 网络运行的以太坊版本的子分片链做好准备。 通过将网络的数据负载分布在 64 个区块链上，分片链为应用程序和聚合提供了一个额外的、更便宜的层来存储数据。 它们还使第 2 层系统能够提供低交易费用，同时受益于以太坊主网的安全性。

原文链接：